[发明专利]粘合剂及低表面能基材的粘结方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，具体而言，涉及一种粘合剂及低表面能基材的粘结方法。

背景技术

在一些行业如汽车、显示和图形或航空航天中，制造者已开始使用低表面能材料，比如一些聚烯烃类材料(聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)。低表面能特性的聚烯烃化学进展快速，已带来易于加工、易于着色、良好刚性等优势，最重要的是这种材料成本较低，约为通常工程热塑性材料成本的一半，使得聚烯烃在全球竞争性及成本导向性市场中快速挺进。

然而，尽管市场正朝向不同的较低成本的聚烯烃材料发展，但仍保持着组装和粘结这些材料的需要。而需要粘结的基材也正从传统材料如金属、木材等向低表面能基材如聚丙烯或聚乙烯材料的改变。聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)这些材料往往具有表面能低、极性低、很少或根本没有孔隙，一般的粘合剂很难将它们有效的粘合。为了提高这些材料的可粘接性，通常需要对其进行预先的表面处理。

现有的增加低表面能材料可粘合性的方法主要有火焰处理、电晕处理、化学氧化处理和涂层处理法等。但这些表面处理方法通常都比较昂贵且费时：

火焰处理的目的在于用高温使表面去污，并溶化膜层表面，提高表面自由能。但火焰处理操作要求严格，操作不当很容易导致产品变形甚至报废，目前主要应用于较厚的塑料制品的表面处理，不适合塑料薄膜的表面处理。

电晕处理的原理是经过有高压存在的两电极间，利用高电压使电极间的空气发生电离，并使电极间产生电子流。电子流能够在材料表面打出肉眼看不见的小孔，使材料表面形成极性。但电晕处理一方面前期投入成本大，另一方面处理后的材料必须马上使用，否则电晕处理会失效。

化学氧化处理是利用氧化剂对PP、PE等低表面能材料的表面进行处理，使其表面生成羟基、羰基等极性集团，同时得到一定程度的粗化。但化学处理法需较长的处理时间影响了生产效率，并且处理液一般都具有化学侵蚀性，易造成环境污染及对人体的危害。

涂层处理法是在薄膜上涂以特定的涂料，以改变其表面吸附性能。但涂层处理法的处理效率太低，会严重影响生产效率。

鉴于现有的对于低表面能基材的粘结方法存在的处理工序复杂、粘结稳定性差的问题，本发明提供了一种适用于低表面能基材粘结的粘合剂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种粘合剂及低表面能基材的粘结方法，以解决现有技术中低表面能基材粘结处理复杂、粘结稳定性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种粘合剂，按重量份计，该粘合剂包括10～90份的烯烃类丙烯酸酯低聚物、5～85份的化合物A以及0.1～5份的引发剂，化合物A具有式Ⅰ所示结构：

其中，式Ⅰ中，R1选自氢原子、甲基、乙基或低极性基团，R2选自C4～C20的直链烷基。

进一步地，按重量份计，粘合剂还包括1～50份的化合物B，化合物B具有式Ⅱ所示结构：

其中，式Ⅱ中，R3选自氢原子、甲基、乙基、或低极性基团，R4选自C4～C20的具有饱和环的烷基。

进一步地，按重量份计，粘合剂还包括1～15份的多官能团丙烯酸酯。

进一步地，按重量份计，粘合剂包括20～60份的烯烃类丙烯酸酯低聚物、15～60份的化合物A、15～40份的化合物B、1～15份的多官能团丙烯酸酯及0.5～3份的引发剂。

进一步地，烯烃类丙烯酸酯低聚物选自聚丁二烯丙烯酸酯低聚物、聚丁二烯甲基丙烯酸酯、端羟基改性聚丁二烯丙烯酸酯及端羧基改性聚丁二烯丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步地，化合物A选自月桂酸丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、硬脂酸丙烯酸酯、硬脂酸甲基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯及异十三烷基甲丙烯酸酯等中的一种或多种。

进一步地，化合物B选自异冰片基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、三甲基环己基丙烯酸酯、双环戊烯基丙烯酸酯、双环戊烯基乙氧化丙烯酸酯等中的一种或多种。

进一步地，多官能团丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步地，引发剂为光引发剂；优选地，光引发剂具有式Ⅲ或式Ⅳ所示结构：

其中，式Ⅲ中，R选自H或CH₃，n为1～5。